JPH06269693A - 固体粒子の衝撃粉砕方法 - Google Patents

固体粒子の衝撃粉砕方法

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JPH06269693A
JPH06269693A JP5310813A JP31081393A JPH06269693A JP H06269693 A JPH06269693 A JP H06269693A JP 5310813 A JP5310813 A JP 5310813A JP 31081393 A JP31081393 A JP 31081393A JP H06269693 A JPH06269693 A JP H06269693A
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JP
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suspension
fluid
solid particles
energy
jet
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JP5310813A
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English (en)
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Roland Nied
ローランド・ニード
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06Jet mills

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 僅かな質量をもち流体内に懸濁する粒子の粉
砕を促進する方法を提供する。 【構成】 懸濁流体内に導入する少なくとも1つの高エ
ネルギー流体噴流17により粒子を衝撃粉砕のため面5
上に流出衝突させる。上記面5は1つの粒子にとっては
他の粒子の表面でもあり得る。本発明は特に懸濁流体内
に導入する噴流がそれ自体ひとつの懸濁流体で形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉砕すべき固体粒子が
懸濁されている流体を用いて、衝撃エネルギーを高める
ことにより互いに衝突する固体粒子の表面に衝撃を加え
るようにする衝撃粉砕方法に関する。
【0002】
【従来の技術】しばしば見られる形態の衝撃粉砕におい
ては、固体粒子は、気体流と共に移動せしめられ衝撃面
に衝突せしめられることにより小さな質量の多数の小さ
な粒子に分解される。
【0003】EP 0300402 B1 は、既に比較的小さな質量
を持つ粉砕すべき粒子を先ず流体内に懸濁させ、流体と
その中に懸濁した粒子とからなる前記懸濁物をある面に
衝突させ、その際に衝撃エネルギーを高めることをおこ
なう方法で極めて小さな粒子を得ることを論じている。
このため前記懸濁液からしずく状の懸濁液の部分量が分
離され、このしずく状の懸濁液の部分量が前記面に衝突
せしめられる。この衝撃粉砕の技術は、粉砕すべき粒子
の質量が一定の限界値を越える場合にのみ粒子が首尾良
く粉砕されるとの考えに基づく。粉砕すべき粒子の質量
があまりにも少なすぎるときは、粒子が実際に衝突面に
当たらず、流体の流れと共に衝突面のかろうじて前でわ
きにそらされ、せいぜいのところ微小なエネルギーで衝
突面に当たり、衝突したとき懸濁液の部分量として懸濁
液と共に側方にそらされ、衝突面と平行に衝突面に沿っ
て送られる恐れがある。従って粉砕すべき固体粒子を単
に流体内に懸濁させ、そのようにして形成した懸濁液を
衝突面に衝突させるのではなく、固体粒子を第1の流体
内に懸濁させ、次いでこの懸濁液からしずくを形成する
(その場合、各しずくは多分少量の固体粒子を含む)こ
とが提案されている。各しずくは別の同様なしずくから
分離され、このしずくの質量は担体流体の流れと共に移
動せしめられ、衝突面に衝突せしめられる。固体粒子が
直接に担体流体と共に移動され、またその質量が小さい
ことにより衝撃面への衝突が不充分であり、それに相応
して不充分に粉砕されるのではなく、各固体粒子は先ず
一旦本質的により高いエネルギーで衝突せしめられるよ
り大きな質量のしずくの部分量とされ、そのように高め
られた衝突エネルギーにより固体粒子は微小質量の固体
粒子に粉砕せしめられる。
【0004】実際に第1の流体は大概液体であり、第2
の流体、即ち担体流体は気体である。流体とその中に懸
濁した微小質量の固体粒子とからなる懸濁液はタンク内
に入れられ、このタンク内に、従って懸濁液内に気体流
が吹き込まれ、気体流と共に流体の部分量とその中に存
在する固体粒子が移動せしめられ、上記のように衝突せ
しめられる。
【0005】これにより衝撃粉砕が実現する2つの異な
る可能性が生じる。第1の可能性は、広くは上記の技術
である。それにおいては気体流と共に移動される、流体
のしずくと極力少ない数含まれる固体粒子とからなる懸
濁液の部分量が衝突板に衝突せしめられる。第2の可能
性は、懸濁液を入れたタンクに多数の相対する高エネル
ギーの気体流が吹き込まれる一つの変形である。少なく
とも相対する加速された懸濁液の部分量によって衝撃粉
砕が行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の二つ
の可能性のいずれかの利用とは無関係に各懸濁液の部分
量の中で固体粒子が互いに衝突して衝撃粉砕が行われる
と言う考えに基づく。この考えは、この衝撃粉砕の技術
の可能性は、噴流内部では固体粒子の互いの衝突が助長
するなんらかの渦巻運動が行われるので、流体及び固体
粒子からなる流体噴流の内部で噴流源から離れるにつれ
て増加するということ、しかし、噴流エネルギー、従っ
て固体粒子の間で交換されるエネルギーも噴流源から噴
流が離れるにつれて取り去られるということ及びエネグ
ギーの豊富な噴流の形態の懸濁液への担体流体の進入領
域において噴流内に相互に衝突して粉砕される固体粒子
が含まれる。
【0007】本発明の課題は、エネルギーの豊富な懸濁
液の部分量の噴流で噴流の極力広い範囲に渡り衝撃粉砕
を促進し、特に直接に噴流源の領域において固体粒子の
衝撃粉砕の可能性を達成することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するもので、「粉砕すべき固体粒子が懸濁されている
流体を用いて、衝撃エネルギーを高めることにより互い
に衝突する固体粒子の表面に衝撃を加えるようにする衝
撃粉砕方法であって、流体とその中に懸濁した固体粒子
とからなる懸濁液に固体粒子が懸濁されている高エネル
ギーの流体噴流を導入することを特徴とする衝撃粉砕方
法。」を要旨とするものである。
【0009】
【作用】特許請求の範囲、特に請求項1に記載の発明の
定義から読み取れることは、流体とその中に懸濁された
固体粒子からなる懸濁液には高エネルギーの第2の流体
が入れられるのみならず、この第2の流体の流れは粉砕
すべき固体粒子の部分量を既に含み、この粉砕すべき固
体粒子の部分量は既にエネルギー交換によりお互いの間
で相互に粉砕され得るものであり、しかしこれはそれほ
ど問題ではない。むしろ重要なことは、固体粒子の混入
した第1のエネルギーの豊富な流体噴流が極めて高い動
的エネルギーを持ち、且つこの高い動的エネルギーで新
しく流入する固体粒子に衝突する固体粒子を含み、この
固体粒子は従来そのような分解が一般に不可能であった
領域において分解できること及びこの分解が新たに解明
された領域においてとりわけ効果的におこる。
【0010】
【実施例】本発明を図面を使用して更に詳しく以下で説
明する。タンク1内に流体2がある。その場合において
流体は気体でも液体でもよい(図1)。この流体の中に
は固体粒子3が懸濁しており、タンク1は流体2中に懸
濁した固体粒子3からなる懸濁液4を収容している。固
体粒子3の各粒子の直径は1乃至5μmであるが、特に
1μm以下のものすらある。必ずではないが、適切な操
作により適切な操作により一定の流体量の極力僅かな固
体粒子をしずくに凝固させてもよいが、その直径は約5
0μmとする。上記のように流体2は気体でも液体でも
よいことから、液体が有利であることが明らかである。
このような、しずくの形の流体の部分量に含まれる極力
僅かな固体粒子からなる多数の各粒子はスプレイノズル
11を経て大きなエネルギーで衝突面5に衝突し、固体
粒子は多数のより小さな粒子に分解される。図2に示す
別の例では円筒状タンク6内に2つの相互に対向位置し
たノズル7、8から2つの流体噴流9、10を流体と流
体内に懸濁した固体粒子とからなる懸濁液4内に急速な
流体噴流として吹き込み、これによって固体粒子を相互
に衝突させ、その際に生じるエネルギー交換で相応する
より小さな粒子に分解する。
【0011】流体2はいずれの例でも液体が有利である
が、独占的なものでも、必然的なものでもない。急速な
流体噴流9、10は気体噴流が有利であるが、独占的な
ものでも、必然的なものでもない。
【0012】図1の場合、粒子3の分解ははるかに圧倒
的にむくの衝撃面5に衝突させることにより行われる。
本質的に一層僅かであるが、是非注目に値する程度にス
プレイノズル11と衝突面5の間の領域でも固体粒子が
粒子間のエネルギー交換により一層小さな大きさの固体
粒子への固体粒子の分解がおこり、しかもそれは流体と
固体粒子とからなる懸濁流体がスプレイノズルから離れ
て衝突面に近接すればするほど多く発生する。何故なら
ばその際にノズル直後の完全に遷移前とした流れがます
ます乱れ、その限りではこれは衝突面での本来の作用を
考慮して正当化し得るからである。
【0013】図2による解決法では固体粒子の分解は専
ら固体粒子間のエネルギー交換により生じ、その際に次
のような問題が特に明白に現れる。即ち、エネルギー交
換は先ずノズル7,8から若干の距離で起こり、そこで
は気体噴射エネルギーがある程度減少するが、すぐにノ
ズル出口で最高になることはいうまでもない。ノズルか
らある程度離れて各高速の気体噴流内に含まれる固体粒
子間のエネルギー交換は全く考慮されないので、これは
技術の現状からみて許容できる。そこで先ず考えられる
のは、一方の気体噴流内にある粒子および他方の気体噴
流内にある粒子間のエネルギー交換である。
【0014】しかし本発明は、固体粒子間のエネルギー
交換が1または複数のノズルの流体ジェット出口の直後
で既に起こる点に係わる。それ故に、流体噴流には既に
ノズルを出た直後に、ノズルから出る懸濁液噴流と作動
連結と懸濁液噴流内にノズルを出た直後に既に含まれる
固体粒子とのエネルギー交換を始める(図1)または高
速流体噴流により少なくとも一方のノズル7,8を出て
現れる(図2)付加的固体粒子が供給される。
【0015】後者は本発明が実際的に図2に示す配列で
も2つの高速流体噴流に組み込まれた粒子間のエネルギ
ー交換が必ず起こるのではなく、ノズル7,8の一方の
みがある場合も、また本発明に従って図2に示す配列で
2つ以上のノズルがある場合も、いわば当然に目指す固
体粒子の分解が付加的に入れる固体粒子と共に起こり得
ると説明できることを示している。
【0016】付加的固体粒子は別の方式でのみ利用でき
るが、特にノズル7,8の領域に入る前に懸濁液4から
分ける懸濁液の一部として提供すれば効果的である。
【0017】本発明で特に有利に代替可能な混合ノズル
の中心縦断面を図3で示す。ケーシング12内にはノズ
ル出口である端部に外側先細りのパイプ13を配してお
り、パイプの内径は一定である。このパイプ13はケー
シングのフランジ状突部の上に出ることなくケーシング
の出口側端部を介し、一定の径方向遊びを持って出る。
径方向入口14を通ってパイプ13およびケーシング1
2間のリング状スペース15に、粒状物が懸濁する流体
を導入する。バケットリング(案内羽根リング)16
は、懸濁流体がパイプ13から出る流体流を同心状にか
つ均等に取り巻き、更にその際に流体流がそれにより実
質的にエネルギーを奪われぬ限りにおいて、パイプ13
からの流体流と混合するようにリング状スペース15を
出るよう配してある。図3に示すノズルでは、例えば図
1に示す構成のノズル11、図2に示す構成の両ノズル
7,8のそれぞれ、または基本的に図2の構成に対応す
る構成のノズル7,8の一方であるが、図3に示すノズ
ル7または8の一方ですませるノズルが重要であり、懸
濁流体4の固体粒子および図3に示すノズルの流出噴流
内の固体粒子の合流において粒子粉砕を起こすエネルギ
ー交換が発生するからである。
【0018】基本的に懸濁流体は気体および固体粒子ま
たは固体粒子を伴う液体で構成し得る。特に液体および
固体粒子から成る懸濁流体が有利である。
【0019】図3に示すノズルのパイプ13から気体ま
たは液体を排出できる。特に気体が効果的である。パイ
プ13から出る流体は加速しているので、径方向入口1
4を通りリング状スペースに入る懸濁流体を搬送し、加
速し、それに必要なエネルギーを伝達する。
【0020】径方向入口14を経て図3に示すノズルに
入るよう誘導される懸濁流体は、内部に懸濁した固体粒
子を伴う気体または液体でもよく、任意の方式で用意で
きる。特に固体粒子が懸濁する液体が有利である。更に
この懸濁流体はタンク1または6から取り出したもの、
すなわちタンク1または6から取り出し再びタンク内に
戻した懸濁流体4の一部であれば効果的である。
【0021】上述のように図1に示す配列により、ノズ
ル11を出る流体噴流17に、それ自体が流体に固体粒
子を懸濁させた懸濁流体を構成する第2の流体噴流18
を加えれば、それにより衝突面5での衝撃粉砕を放棄し
得る程度に衝撃粉砕が流体噴流17内に発生し、従って
高効率の流動層噴流粉砕装置が僅かな製造コストで得ら
れる。
【0022】本発明は特に粉砕すべき固体粒子を伴う第
1流体、従って図2の場合は懸濁流体が、近代的セパレ
ータの場合のように既にごく僅かな質量を伴う固体粒子
のかなりの分量を含む場合に、その完全な効用を発揮す
る。なぜならば、セパレータではごく微細な可視物が除
去されるにすぎず、従って粉砕装置内に戻る物質は常に
まだ比較的細かく粉砕された物質の多くを含むからであ
る。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の方法
は粉砕すべき固体粒子が懸濁されている流体を用いて、
衝撃エネルギーを高めることにより互いに衝突する固体
粒子の表面に衝撃を加えるようにする衝撃粉砕方法であ
って、流体とその中に懸濁した固体粒子とからなる懸濁
液に固体粒子が懸濁されている高エネルギーの流体噴流
を導入することにより、エネルギーの豊富な懸濁液の部
分量の噴流で噴流の極力広い範囲に渡り衝撃粉砕を促進
し、特に直接に噴流源の領域において固体粒子の衝撃粉
砕を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】単一ノズルを伴う衝撃粉砕システムを示す説明
図である。
【図2】2つのノズルを伴い流体噴流を利用したシステ
ムを示す説明図である。
【図3】混合ノズル方式の縦断面図である。
【符号の説明】
1 タンク 2 流体 3 固体粒子 4 懸濁液 5 衝突面 6 円筒状タンク 11 スプレイノズル 7,8 ノズル 9,10,17,18 流体噴流 13 パイプ 14 径方向入口 15 リング状スペース 16 バケットリング

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉砕すべき固体粒子が懸濁されている流
    体を用いて、衝撃エネルギーを高めることにより互いに
    衝突する固体粒子の表面に衝撃を加えるようにする衝撃
    粉砕方法であって、流体とその中に懸濁した固体粒子と
    からなる懸濁液に固体粒子が懸濁されている高エネルギ
    ーの流体噴流を導入することを特徴とする衝撃粉砕方
    法。
  2. 【請求項2】 同様に懸濁液からなる流体噴流を高エネ
    ルギーで導入する前記懸濁液は流動層噴流微粉砕装置の
    流動層であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 中に懸濁された粉砕すべき固体粒子を含
    む流体は流れない懸濁液としてタンク内に静置されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 静止した又は流れる第1の懸濁液に高エ
    ネルギーの第2の懸濁液を入れ、この第2の懸濁液を、
    部分量として第1の懸濁液から取り出し、第1の懸濁液
    にエネルギーの豊富な噴流として入れることを特徴とす
    る請求項1乃至3の何れか一項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記第1の懸濁液から取り出した部分量
    をエネルギーの豊富な気体噴流で加速することを特徴と
    する請求項3に記載の方法。
  6. 【請求項6】 それ自体既知の二元ノズルを使用するこ
    とを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の方
    法。
JP5310813A 1992-12-10 1993-12-10 固体粒子の衝撃粉砕方法 Pending JPH06269693A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4241549A DE4241549A1 (de) 1992-12-10 1992-12-10 Verfahren und Vorrichtung für die Prallzerkleinerung von Feststoffpartikeln
DE4241549:7 1992-12-10

Publications (1)

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JPH06269693A true JPH06269693A (ja) 1994-09-27

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ID=6474839

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JP5310813A Pending JPH06269693A (ja) 1992-12-10 1993-12-10 固体粒子の衝撃粉砕方法

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EP (1) EP0601511B1 (ja)
JP (1) JPH06269693A (ja)
DE (2) DE4241549A1 (ja)
ES (1) ES2121921T3 (ja)

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JP2006521396A (ja) * 2003-03-24 2006-09-21 バクスター インターナショナル インコーポレイテッド 懸濁液中の小粒子の粉砕および安定化のための方法

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Publication number Publication date
EP0601511B1 (de) 1998-08-26
ES2121921T3 (es) 1998-12-16
EP0601511A1 (de) 1994-06-15
DE59308927D1 (de) 1998-10-01
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